2021 Fiscal Year Research-status Report
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19K04517
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
伊藤 弘 北里大学, 一般教育部, 教授 (50525384)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | テラヘルツ / ヘテロダイン検波 / パッシブ・イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度から進めてきた検討結果に基づき、テラヘルツ波デバイスに対して「SiCプラットフォーム」を適用する新たな手法を提案すると共に、貼付けプロセスの予備検討を行った結果、SiC基板上にInP系エピ層だけを室温で転写できることを確認した。また、SiCプラットフォームを用いることで、平面回路に対する制約が大幅に解消され、回路のスケーリングが可能になったことから、回路構成についても大幅に見直し、再度最適化設計を行った。そしてこれらの結果に基づき、SiCプラットフォームを用いた素子作製プロセスを実施した。作製した素子を導波管入力型モジュールに実装して検出器としての特性を評価した結果、300GHz帯での基本波ミキシングにおいて、これまでFMBダイオードで得られた中で最も低い（最も良好な）雑音等価電力（NEP）3E-19 W/Hzを達成した。この結果は、提案した「SiCプラットフォーム」が、THz波検出器の特性改善に極めて有効であることを示すと共に、他のTHz波デバイスの特性改善にも有効であることを示している。またこれと並行して、サブハーモニックミキシングを実現するための導波管筐体の構成改良についても検討を進め、これまでの構成とは異なる「E面割り」型構造の筐体について、平面回路も含めた最適化設計を実施し、新たな部材の作製を進めた。さらに、「SiCプラットフォーム」を用いたサブハーモニックミキシング用の素子を作製するため、次期試作プロセスの準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たに提案した素子構成により、基本波ミキシングにおいて、これまで得られていた中で最も低いNEPである3E-19 W/Hzを達成することができた。これは、目標値をさらに大幅に下回る良好な結果である。また、新たに提案した構成は、他のTHzデバイスの特性改善にも貢献できるものである。さらに、筐体の構成改良や次期試作の準備も進めた。以上の結果は、計画の目標に向けて着実に進捗しており、全体としておおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに提案した「SiCプラットフォーム」を用いた素子作製プロセスを再度実施し、サブハーモニックミキシング用の素子を完成させる。また、モジュールの作製と評価を行うことで、新たに作製した導波管実装筐体の特性も確認する。そしてこれらの部品を用い、イメージングの実現に向けた検討を進める。
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| Causes of Carryover |
研究方針の見直しにより、検討の進め方を再考したため、使用は当初計画通りではなかった。
次年度も、見直し後の研究方針に沿って効率的に使用する予定である。
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